Технический комплекс автоматической защиты двигателя, как правило, состоит из двух систем: пассивной и активной.
Назначение предупредительной (пассивной) системы - выдача предупредительного сигнала: светового (лампа желтого цвета на пульте управления), речевого (на экране ПК), в печати (протокол испытаний) о том, что величина контролируемого параметра как двигателя, так и стендового оборудования, от которого зависит сохранность двигателя, достигла критического значения.
В состав пассивной системы защиты входит также система, предупреждающая возможность запуска при ненадлежащей его подготовке (например, при недостаточном уровне масла в баке двигателя, закрытых створках входной и выходной шахт и т.д.). При этом на пульте управления зажигается лампа красного цвета с одновременным размыканием цепи между кнопкой «Пуск» и пусковой панелью двигателя.
К основным параметрам, инициирующим выполнение команд пассивной системы защиты двигателя, относятся: недостаточное давление топлива на входе в испытательную станцию и в насос-регулятор, минимальное давление масла; повышенные перепады давлений на топливном и масляном фильтрах, минимальный уровень масла в баке, температура масла на выходе из двигателя и др.
Назначение активной системы защиты двигателя — генерирование сигнала- команды на соответствующий исполнительный механизм, автоматически останавливающий двигатель с одновременной выдачей всей необходимой информации о состоянии двигателя в случае, если величина контролируемого параметра достигла опасных значений (например, заброс частоты вращения, температуры газа, уровня вибраций и др.).
Активная система защиты состоит из двух подсистем: подсистемы ЭВМ, алгоритм функционирования которой заложен в ЭВМ, и подсистемы автономных сигнализаторов.
Более важной является подсистема ЭВМ, в которой на основе измерений параметров двигателя и сравнения их с опасными их значениями, а также на основе анализа соотношении взаимосвязанных параметров генерируется команда на останов двигателя.
При выдаче команды на исполнительный механизм, останавливающий двигатель, автоматически выполняются следующие операции:
на экране фиксируется информация с указанием критического параметра, его фактического значения и отклонения от "опасного" значения;
фиксируются значения всех параметров, выведенных на экран;
включается операция "Выбег", которая обеспечивает с периодом порядка 1 с измерение и регистрацию параметров двигателя в течение времени, превышающего время штатного выбега турбокомпрессора на 10... 15 с;
распечатывается запись значений всех измеряемых параметров в течение не менее 60 с до поступления команды на останов.
Таким образом, функционирование системы защиты двигателя обеспечивает не только его сохранность при возникновении аварийной ситуации, но и позволяет зафиксировать весьма важную информацию, последующий анализ которой способствует выявлению причин возникновения дефектов и создает тем самым предпосылки для их устранения.
Результаты работ, производимых в процессе испытания, заносятся в протокол испытания. В отличие от автоматических систем автоматизированные системы в своем составе предполагают функционирование человека. Для эффективной работы людей в составе АСКИ все оперативные данные, характеризующие работу изделия, должны быть представлены в удобном наглядном виде. Помимо эффективного представления оперативных данных также в удобном виде должны быть выведены значения, отправляемые в протокол испытания. Итоговое заключение о пригодности ГТД к эксплуатации принимается на основании данных, представленных в протоколе испытания. Поэтому основной целью функционирования АСКИ, в конечном итоге, является протокол испытания, формируемый системой и представленный на машинных носителях информации или на бумаге. В настоящее время юридическую силу имеет протокол на бумаге, содержащий необходимые подписи исполнителей и представителей контролирующих подразделений, что определено стандартом предприятия. Необходимо подчеркнуть, что целью работы автоматизированной системы контроля испытаний является именно протокол испытания, а не двигатель, готовый к эксплуатации. Собранный, отрегулированный и проверенный двигатель, годный к эксплуатации, является результатом работы множества производственных подразделений и служб, оснащенных различными автоматизированными системами. Только при применении автоматической системы испытаний можно делать акцент на то, что результатом ее работы является годное изделие, а не протокол испытания.
Целесообразность создания и внедрения автоматизированных систем определяется социальным, научно-техническим и другими полезными эффектами, получаемыми в результате автоматизации [5].
Вопросы экономической эффективности применения автоматизированных систем в настоящее время имеют большое практическое значение во многих областях человеческой деятельности. В доказательство можно привести пример: затраты на разработку и внедрение автоматизированной системы, как правило, довольно высоки, и руководители часто не решаются на них без оценки эффективности.
Понятие эффективности не изменилось: это сопоставление полученных полезных результатов и соответствующих затрат всех видов ресурсов.
Разработка, внедрение проектов по автоматизации функций управления связаны с инвестициями, вложениями средств, затратами рабочего времени и труда. Денежные затраты на автоматизацию представляют собой капитальные затраты на разработку и внедрение проекта и эксплуатационные текущие расходы. К капитальным затратам следует относить:
стоимость проектных работ, расходы по постановке и алгоритмизации задач;
затраты на приобретение технических средств, оборудования, инвентаря,
затраты на монтаж, установку технических средств;
затраты на приобретение программных средств;
затраты на создание информационной базы (базы данных);
стоимость внедрения;
затраты на обучение.
Эксплуатационные текущие расходы включают в себя:
затраты на электроэнергию;
содержание помещений;
сопровождение программного обеспечения (поддержание в работоспособном состоянии, обновление, замена версий);
сопровождение информационной базы (восстановление целостности, архивирование и резервное копирование, антивирусная защита, управление доступом);
затраты на ремонт и обслуживание технических средств;
• стоимость расходных (бумага, краска и картриджи для принтера) и прочих вспомогательных материалов.
Целесообразно учесть и затраты живого труда на выполнение перечисленных работ, особенно время работников, выполняющих их без дополнительной оплаты в своё рабочее время.
Любой руководитель, получив полную информацию о затратах на автоматизацию, задаётся вопросом о том, какую отдачу, какой полезный результат они могут дать и как сопоставить затраты и “полезность”. Известные экономические показатели, такие как экономия затрат, в том числе на обработку информации, коэффициент окупаемости и коэффициент эффективности, годовой прирост прибыли от внедрения автоматизированной системы на практике рассчитать чаще всего невозможно. Проблема состоит в оценке полезного эффекта от внедрения автоматизированной системы.
Проблема получения исходных данных для расчёта может решаться с помощью различных методов, среди которых можно выделить следующие:
На основе результатов деятельности предприятия за прошлые годы прогнозируются экономическими методами результаты на интересующий год и сравниваются с фактическими. Но для достаточно точного прогнозирования условия работы предприятия не должны претерпевать существенных изменений, что было возможно при плановой экономике. При рыночной экономике условия работы предприятия постоянно меняются.
Нормативные методы оценки ожидаемой экономической эффективности автоматизированной информационной системы возможны при наличии нормативов. Но их нет. Причина — разнообразие предприятий, автоматизированных систем, условий их работы. Наиболее подробно разработанные и утверждённые нормативы Минтруда России на работы по бухгалтерскому учёту и финансовой деятельности в условиях автоматизации даже не упоминают, какие, собственно, условия имеются в виду. А время, затрачиваемое на обработку конкретного документа будет зависеть и от применяемого программного комплекса, и от технических средств, скорости передачи информации по сети, наличия и качества информации в массивах справочных данных, организации этих массивов и множества других факторов. Неизвестно, применялись ли где-нибудь и когда-нибудь на практике эти нормативы.
Экспертные методы. Это довольно тонкая процедура, её результаты могут зависеть от компетентности экспертов, чёткости постановки задачи, информации, предоставляемой экспертам, и т. д.
Имитационные методы состоят в моделировании на компьютере самого объекта управления, системы управления, основных возмущений, действующих на объект, и основаны на использовании математических моделей, т. е. достаточно сложного математического аппарата.
Даже при самом удачном проектировании автоматизированная система не может долгое время оставаться неизменной, требует постоянной модернизации, особенно в современных условиях.
Использование автоматизированных систем для принятия решений требует времени на освоение, адаптацию к новым условиям. Эффект проявляется не сразу, а через какое-то время.
Как можно рассчитать экономию затрат на обработку информации? По известной формуле нужно сравнить затраты на обработку информации или на управление в целом при как минимум двух вариантах обработки информации:
DC = С1 - Со,
где 1 — затраты на обработку информации до внедрения проекта; 0 — затраты на обработку информации после внедрения проекта.